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Las imágenes más nítidas desde la Tierra de las lunas de Júpiter, Europa y Ganímedes

Las imágenes más detalladas jamás tomadas de dos de las lunas más grandes de Júpiter por un telescopio en la Tierra revelan el cóctel de productos químicos que componen sus superficies congeladas.

La luna de Júpiter Europa capturada por el Very Large Telescope (VLT) de ESO. Crédito: ESO/King & Fletcher

Nuevas imágenes de Europa y Ganímedes, dos futuros destinos para nuevas y emocionantes misiones al sistema joviano, han sido reveladas por científicos planetarios de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester.

Europa lleva el nombre de una mujer que, en la mitología griega, fue secuestrada por el dios Zeus – Júpiter en la mitología romana. Puede ser el lugar más prometedor en nuestro sistema solar para encontrar ambientes actuales adecuados para alguna forma de vida más allá de la Tierra. Con un diámetro ecuatorial de 1.940 millas, Europa es aproximadamente el 90 por ciento del tamaño de la Luna de la Tierra. Orbita Júpiter cada 3,5 días.

Como algunas de las imágenes más nítidas de las lunas de Júpiter jamás adquiridas de un observatorio terrestre, revelan nuevos conocimientos sobre los procesos que dan forma a la composición química de estas lunas masivas, incluidas las características geológicas como las largas linae en forma de grieta que atraviesan la superficie de Europa.

Ganímedes y Europa son dos de las cuatro lunas más grandes que orbitan Júpiter, un cuarteto conocido como los satélites galileanos. Mientras que Europa es bastante similar en tamaño a nuestra propia Luna, Ganímedes es la luna más grande de todo el Sistema Solar.

El equipo de Leicester, dirigido por el estudiante de doctorado Oliver King, utilizó el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile para observar y mapear las superficies de estos dos mundos.

Las nuevas observaciones registraron la cantidad de luz solar reflejada desde las superficies de Europa y Ganímedes en diferentes longitudes de onda infrarrojas, produciendo un espectro de reflectancia. Estos espectros de reflectancia se analizan mediante el desarrollo de un modelo informático que compara cada espectro observado con espectros de diferentes sustancias que se han medido en laboratorios.

Las imágenes y espectros de Europa, publicados en el Planetary Science Journal, revelan que la corteza de Europa está compuesta principalmente de hielo de agua congelado con materiales no helados que contaminan la superficie.

La luna de Júpiter, Ganímedes, capturada por el Very Large Telescope (VLT) de ESO. Crédito: ESO/King & Fletcher


Oliver King, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, dijo: “Mapeamos las distribuciones de los diferentes materiales en la superficie, incluida la escarcha de ácido sulfúrico que se encuentra principalmente en el lado de Europa que es más fuertemente bombardeado por los gases que rodean a Júpiter”.

“El modelado encontró que podría haber una variedad de sales diferentes presentes en la superficie, pero sugirió que la espectroscopia infrarroja por sí sola generalmente no puede identificar qué tipos específicos de sal están presentes”.

Ganímedes no es solo la luna más grande de Júpiter, sino la luna más grande de nuestro sistema solar. De hecho, es más grande que el planeta Mercurio y el planeta enano Plutón. El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha encontrado evidencia de un océano subterráneo de agua salada que se cree que está enterrado bajo una gruesa corteza de hielo en su mayoría. Orbita Júpiter cada 7,2 días.

Las observaciones de Ganímedes, publicadas en la revista JGR: Planets, muestran cómo la superficie está formada por dos tipos principales de terreno: áreas jóvenes con grandes cantidades de hielo de agua y áreas antiguas que consisten principalmente en un material gris oscuro, cuya composición se desconoce.

Las áreas heladas (azul en las imágenes) incluyen los casquetes polares y cráteres de Ganímedes, donde un evento de impacto ha expuesto el hielo fresco y limpio de la corteza de Ganímedes. El equipo mapeó cómo el tamaño de los granos de hielo en Ganímedes varía a través de la superficie y las posibles distribuciones de una variedad de sales diferentes, algunas de las cuales pueden originarse dentro de Ganímedes.

Ubicado a gran altitud en el norte de Chile, y con espejos de más de 8 metros de ancho, el Very Large Telescope es una de las instalaciones de telescopios más poderosas del mundo.

Oliver King añade: “Esto nos ha permitido llevar a cabo un mapeo detallado de Europa y Ganímedes, observando características en sus superficies de menos de 150 km de diámetro, todo a distancias de más de 600 millones de kilómetros de la Tierra. El mapeo a esta fina escala anteriormente solo era posible enviando naves espaciales hasta Júpiter para observar las lunas de cerca”.

El profesor Leigh Fletcher, quien supervisó el estudio del VLT, es miembro de los equipos científicos del Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la ESA y la misión Europa Clipper de la NASA, que explorará Ganímedes y Europa de cerca a principios de la década de 2030. JUICE está programado para lanzarse en 2023, y los científicos de la Universidad de Leicester desempeñan un papel clave en su estudio propuesto de la atmósfera de Júpiter. magnetosfera, y lunas.


El profesor Fletcher dijo: “Estas observaciones terrestres abren el apetito para nuestra futura exploración de las lunas de Júpiter”.

“Las misiones planetarias operan bajo duras restricciones operativas y simplemente no podemos cubrir todo el terreno que nos gustaría, por lo que se deben tomar decisiones difíciles sobre qué áreas de las superficies de las lunas merecen el escrutinio más cercano. Las observaciones a escala de 150 km, como las proporcionadas por el VLT y, en última instancia, su enorme sucesor, el ELT (Extremely Large Telescope), ayudan a proporcionar un contexto global para las observaciones de la nave espacial”.

Referencias:

“Global Modelling of Ganymede’s Surface Composition: Near-IR Mapping from VLT/SPHERE” por Oliver King y Leigh N. Fletcher, Accepted, JGR: Planets. arXiv:2209.01976

“Compositional mapping of Europa using MCMC modelling of Near-IR VLT/SPHERE and Galileo/NIMS observations” por Oliver King, Leigh N. Fletcher y Nicolas Ligier (2022), 31 de marzo de 2022, Planetary Science Journal. DOI: 10.3847/PSJ/ac596d

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